Перспективы научно-технологического развития энергетики

Июль 23, 2022

Главная
Разное
Перспективы научно-технологического развития энергетики

Содержание

2. Научно-технологическое развитие (НТР) энергетики определяется следующими основными факторами: 1. Достижениями НТП в энергетике и смежных отраслях
3. Перспективы научно-технологического развития энергетики Энергетика индустриального периода: основные итоги развития * (первая половина 20 в. –
4. Основные итоги технологического развития энергетики индустриального периода: 1. Вовлечение в ТЭБ новых крупных источников энергии (нефть,
5. Основная стимулы технологического развития энергетики в 20 веке: Индустриализация, концентрация промышленного производства в городах - рост
6. Основные тенденции в развитии энергетики индустриального периода: Ресурсную основу энергетики индустриального периода составили органические топлива. На
7. Перспективы научно-технологического развития энергетики Энергетика постиндустриального периода: основные особенности
8. Спрос на энергию в постиндустриальный период: Снижение темпов роста спроса на энергию. Опережающие темпы роста спроса
9. Предложение энергии в постиндустриальный период: Рост объемов и географии потребления природного газа (формирование рынка СПГ). Сбываются
10. Технологическое развитие энергетики в постиндустриальный период: Энергетика является чрезвычайно инерционной отраслью. Срок службы ТЭС – 30-40
11. Перспективы научно-технологического развития энергетики Глобальные технологические тренды в энергетике (мониторинг НТП в энергетике и смежных отраслях)
12. Глобальное управление НТП и НТР: НТП является глобальным явлением. Концентрация «финишных» НИОКР и производства наукоемкой продукции
13. Глобальные тенденции в энергетике. Возобновляемая энергетика: В первый период: автономное применение. Сейчас: превалирование «сетевых» решений. Рост
14. УСТАНОВЛЕННАЯ МОЩНОСТЬ ФЭП И ВЭУ В МИРЕ Источник данных: REN21 ФЭП ВЭУ За 10 лет в
15. ВЛИЯНИЕ МАССОВОГО ВНЕДРЕНИЯ ВИЭ НА ЗАГРУЗКУ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
16. Экономическая конкуренция ископаемых топлив и ВИЭ: Выводы: 1) Исход борьбы ископаемых топлив и ВИЭ очевиден. Вопрос
17. Глобальные тенденции в энергетике. Газовая электрогенерация: Падение глобального спроса на энергетические ГТУ мощностью 10 МВт и
18. Перспективы научно-технологического развития энергетики Электроэнергетика России: Текущее состояние
19. Приоритет реновации «накопленных» мощностей: В «период застоя» (1970-1985 гг.) приоритетом было расширение энергетического производства. В период
20. Структура электроэнергетики России: 1. Установленная мощность электростанций России (2015 г.) – 257 ГВт в том числе
21. Динамика изменения потребления электроэнергии и мощности по ЕЭС России : По данным Системного оператора ЕЭС (Отчет
22. Балансы мощности в часы прохождения максимума электрических нагрузок в 2016 и 2017 гг., ГВт *: *
23. Управление научно-технологическим развитием энергетики: Документы стратегического планирования в энергетике: Новый «майский указ Президента РФ» (2018 г.).
24. Перспективы научно-технологического развития энергетики Первоочередная задача в электроэнергетике России – глубокое технологическое обновление ТЭЦ * Более
25. Роль ТЭЦ в электроэнергетике России: * На 01.01.2017 г. ** Без ТЭЦ малой мощности, ТЭЦ, работающих
26. Возрастная структура теплофикационных турбин ТЭЦ общего пользования: Отработали 30 и более лет – 45,2 ГВт или
27. Эффективность работы ТЭЦ России (2016 г.): * КИУМ рассчитан для високосного года. ** Градация ТЭЦ по
28. Сопоставление комбинированного и раздельного производства электрической и тепловой энергии: на природном газе Раздельное-1: на основе НДТ.
29. Годовые режимы работы электростанций России: (2016 год) ! Конденсационная выработка ТЭЦ вытесняет более эффективную генерацию КЭС,
30. Оценки необходимой тепловой мощности ТЭЦ *
31. Базовые принципы технологического обновления ТЭЦ: Работа ТЭЦ исключительно по тепловому графику. Использование только отечественного оборудования (или
32. Обеспеченность технологического обновления ТЭЦ отечественным оборудованием: Имеются конкурентоспособные отечественные ГТУ мощностью 16-25 МВт (АО ОДК-Авиадвигатель, г.
33. Распределение ТЭЦ по величине установленной электрической мощности Более половины (51%) суммарной электрической мощности ТЭЦ приходится на
34. Оценки интегральных эффектов модернизации газовых ТЭЦ *
35. Сравнение удельных характеристик газовых ТЭЦ до и после модернизации *
36. Потребности в теплофикационном оборудовании для целей технологического обновления газовых ТЭЦ *
37. Предложения в проект решения (1): Научно-технологические факторы становятся определяющими в дальнейшем развитии энергетики страны и мира.
38. Предложения в проект решения (2): Модернизации ТЭЦ должна стать первостепенной заботой государства, поскольку ТЭЦ а) выполняют
40. Скачать презентацию

Слайд 2

Научно-технологическое развитие (НТР) энергетики определяется следующими основными факторами:
1. Достижениями НТП в

энергетике и смежных отраслях
(предложение новых технологий и их характеристики).
2. Текущим состоянием энергетики (начальными условиями).
(масштабы, структура, техническое и финансовое состояние и т.д.).
3. Спросом на энергию и его характеристиками
(объемами, структурой и т.д.).
4. Доступными топливно-энергетическими ресурсами (ТЭР) и их характеристиками
(качество, цена и т.д.).
5. Ресурсными ограничениями
(финансовыми, кадровыми и др.).
6. Институциональными требованиями
(обеспечение энергетической безопасности, вкл.технологическую независимость, соблюдение природоохранных нормативов, регулирование энергорынков и т.д.).

В совокупности они формируют глобальные технологические тренды, которые оказывают определяющее влияние на технологическое развитие национальной энергетики (через конкуренцию и т.д.).

Слайд 3

Перспективы научно-технологического развития энергетики
Энергетика индустриального периода: основные итоги развития *
(первая половина

20 в. – начало 21 в.)

* Более детально вопрос рассмотрен в статье
Филиппов С.П. Технологическое развитие энергетики в индустриальный период: достижения и разочарования, опыт на будущее / Энергетическая политика, 2018, N 3, с.45-53.

Слайд 4

Основные итоги технологического развития энергетики индустриального периода:
1. Вовлечение в ТЭБ новых

крупных источников энергии
(нефть, природный газ, ядерная энергия).
2. Крупномасштабное использование новых энергоносителей (электроэнергия, моторные топлива)
3. Централизация энергоснабжения
(создание мощных систем электро-, тепло-, газоснабжения).
4. Концентрация энергетического производства (ЭС на 4-6 ГВт).
5. Массовое применение новых энергетических технологий (паровые и газовые турбины, ПГУ, ГПУ и др.).
6. Рост единичных мощностей энергоустановок (ЭУ 0,8-1,2 ГВт).
7. Повышение параметров энергооборудования
(температура, давление, электрическое напряжение и т.д.).
8. Снижение выбросов вредных веществ в окружающую среду.

Слайд 5

Основная стимулы технологического развития энергетики в 20 веке:

Индустриализация, концентрация промышленного производства

в городах - рост спроса на электроэнергию промышленностью.
Рост населения, урбанизация, повышение жизненного уровня населения (обеспеченность жильем и т.д.) – рост спроса на энергию населением, комбытом и городским электротранспортом.
Повышение конкурентоспособности экономики (производительности труда) – рост спроса на качественные энергоносители (электроэнергию, моторные топлива)
Повышение конкурентоспособности энергопроизводства (снижение его затратности за счет улучшения технико-экономических показателей энергоустановок с ростом их единичной мощности.
Решение социальных проблем - высвобождение низкоквалифицированной рабочей силы в результате закрытие мелких неэффективных электростанций и котельных.
Решение экологических проблем городов - оздоровление окружающей среды городов, в т.ч. за счет развития теплофикации на основе крупных ТЭЦ и ликвидации котельных.

Эти стимулы остаются активным, но их содержание и роль изменяются.

Слайд 6

Основные тенденции в развитии энергетики индустриального периода:
Ресурсную основу энергетики индустриального периода

составили органические топлива.
На их долю в структуре мирового производства первичной энергии 40 лет назад (в 1973 г.) приходилось 86,7%, в настоящее время эта величина сократилась до 81,1%, т.е. налицо понижательный тренд.
До Чернобыльской катастрофы (1986 г.) органические топлива активно вытеснялись ядерной энергией.
В последнее десятилетие эту роль выполняют ВИЭ. В настоящее время доля ядерной энергии в мировом TPES составляет 4,8%, а ВИЭ – 14,1% против соответственно 0,9 и 12,4% 40 лет назад.
В структуре добываемых в мире органических топлив наблюдается тренд на сокращение доли нефти за счет роста доли природного газа и угля. За период 1973-2014 гг. доля нефти уменьшилась с 46,2 до 31,3%, при этом доля газа увеличилась с 16 до 21,2%, а угля – с 24,5 до 28,6%.

Слайд 7

Перспективы научно-технологического развития энергетики
Энергетика постиндустриального периода: основные особенности

Слайд 8

Спрос на энергию в постиндустриальный период:

Снижение темпов роста спроса на энергию.
Опережающие

темпы роста спроса на электрическую энергию и ужесточения требований к ее качеству и надежности поставок.
Децентрализация энергопотребления будет благоприятствовать развитию распределенной генерации, в том числе на базе ВИЭ.
Быстрое расширение использования разнообразных автономных устройств (гаджетов, роботов и т.д.) и электротранспорта приведут к взрывному росту мобильной энергетики.
Ключевыми технологиями для успешного развития распределенной генерации и мобильной энергетики могут стать электрохимические установки - топливные элементы и аккумуляторы электроэнергии, а также суперконденсаторы.
Востребованность систем централизованного энергоснабжения может быть связана с наличием концентрированных энергетических нагрузок, обусловленных продолжением процессов урбанизации и сохранением в больших масштабах крупной промышленности.

Слайд 9

Предложение энергии в постиндустриальный период:

Рост объемов и географии потребления природного газа (формирование

рынка СПГ). Сбываются прогнозы о наступлении «эры метана».
Сокращение темпов развития угольной электрогенерации (СО2).
Резкое снижение роли нефтетоплива в производстве электроэнергии.
Стагнация развития ядерной энергетики. Введение странами «ядерного моратория».
Стремительное увеличение объемов использования ВИЭ.
Как следствие, усложнение электрических режимов в ЭЭС. На стохастику электропотребления накладывается стохастика электрогенерации на базе ВИЭ. Это создает новые условия для работы электроэнергетики. К стохастике электропотребления электроэнергетика адаптировалась.
По первичным энергоресурсам будущая энергетика будет преимущественно «ВИЭ – газовой», по промежуточным энергоносителям – «электро-газовой», а по конечной энергии – «электрической», т.е. реализуется концепция «Электрического мира».

ВЫВОД: На всю обозримую перспективу энергетика будет оставаться
«многоукладной». Особенно в России, где много запасов органических топлив
и мало «хороших» ресурсов ВИЭ в местах интенсивного спроса на энергию.

Слайд 10

Технологическое развитие энергетики в постиндустриальный период:
Энергетика является чрезвычайно инерционной отраслью.
Срок службы

ТЭС – 30-40 лет и более, АЭС – 40-60 лет, ГЭС – 100 лет и более.

НДТ – хорошая идея (особенно для плохих проектировщиков).

Слайд 11

Перспективы научно-технологического развития энергетики
Глобальные технологические тренды в энергетике
(мониторинг НТП в энергетике

и смежных отраслях)

Слайд 12

Глобальное управление НТП и НТР:

НТП является глобальным явлением.
Концентрация «финишных» НИОКР и

производства наукоемкой продукции в рука небольшого числа крупнейших транснациональных корпораций.
Остается все меньше стран, способных самостоятельно разрабатывать и выводить на глобальные рынки новые энергетические технологии.
Формируется глобальная технологическая зависимость («новое научно-технологическое рабство»).
В мире создана система глобального управления НТП и НТР через международные научно-технологические программы и коллаборации, механизмы слияния/поглощения.
Осуществляется массовая «перекачка умов» и развивающихся стран в развитые.
Добавленная стоимость достается транснациональным корпорациям и развитым государствам.

Слайд 13

Глобальные тенденции в энергетике. Возобновляемая энергетика:

В первый период: автономное применение.
Сейчас: превалирование «сетевых»

решений.
Рост единичных мощностей установок
ВИЭ-генерация стохастическая по своей природе.
ВИЭ не решают, а усугубляют проблему покрытия пиковых мощностей. Пики становятся «рваными».
При большой доле в балансе мощности ВИЭ «залазит» в полупик, а затем и в базу, делая их тоже «рваными» («калифорнийская утка» в «стохастическом» исполнении).
Электрические режимы становятся труднопредсказуемыми.
Стоимость электроэнергии от ВЭС упала до 4-6 центов/кВтч, в Мексике на новых ВЭС – до 2 центов/кВтч.
НО! Это стоимость энергии «на установке». Необходимо еще учитывать:
- системные эффекты;
- общественные эффекты (социальную стоимость энергии - МАГАТЭ);
- мультипликативные эффекты (в смежных отраслях экономики, важно для НТП).

Требуется дальнейшее развитие методологии и инструментария
системно-технологических исследований в энергетике.

Слайд 14

УСТАНОВЛЕННАЯ МОЩНОСТЬ ФЭП И ВЭУ В МИРЕ
Источник данных: REN21
ФЭП
ВЭУ
За 10 лет

в мире мощность СЭС на базе ФЭП увеличилась в 44 раза и превысила 402 ГВт. Выработка электроэнергии возросла в 40 раз и дошла, по оценкам МЭА, почти до 500 ТВт∙ч/год.
Лидеры по установленной мощности:
Китай, Япония, Германия, США, Италия.

Установленная мощность ВЭУ, наземных и морских, увеличилась в 5,7 раза.
Аналогично возросла выработка электроэнергии, превысив, по оценкам МЭА, 1050 ТВт∙ч/год.
Лидеры: Китай, США, Германия, Индия и Испания.

Слайд 15

ВЛИЯНИЕ МАССОВОГО ВНЕДРЕНИЯ ВИЭ
НА ЗАГРУЗКУ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Слайд 16

Экономическая конкуренция ископаемых топлив и ВИЭ:
Выводы:
1) Исход борьбы ископаемых топлив и

ВИЭ очевиден. Вопрос только во времени. Так ли?
2) Масштабы и темпы использование ВИЭ по территории планеты будут неравномерными (определяются «качеством» ВИЭ и стоимостью органических топлив).
3) Роль «третьей силы» - ядерной энергетики: стагнация. Факторы падения/роста (СО2)?

Слайд 17

Глобальные тенденции в энергетике. Газовая электрогенерация:

Падение глобального спроса на энергетические ГТУ мощностью

10 МВт и более: с 75 ГВт/год (850 шт.) в 2011 г. до 50 ГВт/год (500 шт.) в 2016 г.
Рост доли крупнейших турбин (300 МВт и более) в спросе (по мощности): с 10% в 2011 г. до 35% в 2016 г.
Прогнозируется снижение спроса на большие ГТУ (100 МВт и более): с нынешних 400 шт/год до 110 шт./год.
Крупнейшими компаниями поставлена цель преодолеть в ПГУ рубеж КПД нетто 65% в первой половине 2020-х годов.
Примеры:
Компания Siemens приступила к разработке турбин L-класса, обеспечивающих КПД нетто в ПГУ 65%. Промежуточное решение – создание к 2020 г. турбины промежуточного класса HL с КПД нетто в ГТУ 63%.
Компания GE модернизирует ГТУ 9HA.02 с достижением КПД нетто 64% в ПГУ 826 МВт (1х1). Заказы на модернизированную ГТУ начнут приниматься уже в 2018 г. Утверждается, что потенциал совершенствования ГТУ HA-серии позволяет ПГУ на ее основе преодолеть планку в КПД нетто 65%. Надеются, что это произойдет в начале 2020-х годов.
Разрабатываются ГТУ сложного цикла в целях повышения КПД установки (до 50% и более), в т.ч. на частичных нагрузках без использования паросилового цикла (Аллам-цикл, цикла Граца и др.).

Слайд 18

Перспективы научно-технологического развития энергетики
Электроэнергетика России:
Текущее состояние

Слайд 19

Приоритет реновации «накопленных» мощностей:
В «период застоя» (1970-1985 гг.) приоритетом было расширение

энергетического производства.
В период «рыночного развития» (после 1990 г.) произошло «проедание» советского наследия и массовое старение мощностей.

Динамика вводов новых электрических мощностей в России в 1970-2015 гг., ГВт

Слайд 20

Структура электроэнергетики России:
1. Установленная мощность электростанций России (2015 г.) – 257

ГВт
в том числе ТЭС – 179 ГВт (70%).
2. Производство электроэнергии (2015 г.) – 1068 ТВтч
в том числе ТЭС – 701 ТВтч (66%)

Степень централизации электроснабжения в России:
а) Установленная мощность электростанций:
централизованная зона 243 ГВт (94,6%); децентрализованная зона - 14 ГВт (5,4%).
б) Производство электроэнергии:
централизованная зона 1050 ТВтч (98,3%); децентрализованная зона - 18 ТВтч (1,7%).

Слайд 21

Динамика изменения потребления электроэнергии и мощности по ЕЭС России :
По данным

Системного оператора ЕЭС
(Отчет о функционировании ЕЭС России в 2017 году).

ГВт (э)

млрд. кВт-ч

Слайд 22

Балансы мощности в часы прохождения максимума электрических нагрузок в 2016 и

2017 гг., ГВт *:

* Данные Системного оператора ЕЭС России, 2018 г.

Недоступная мощность ГВт:
2016 г.: 54,8 ГВт (23,0% от Р уст).
2017 г.: 50,6 ГВт (21,3% от Р уст.).

Доступный резерв мощности, ГВт
2016 г.: 32,1 ГВт (21,0% от Р макс.нагр.).
2017 г.: 37,0 ГВт (24,3% от Р макс.нагр.).

Слайд 23

Управление научно-технологическим развитием энергетики:
Документы стратегического планирования в энергетике:
Новый «майский указ

Президента РФ» (2018 г.).
Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации (утв. Указом Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. № 642) (новый вариант 2017 г.);
Доктрина энергетической безопасности (утв. Президентом Российской Федерации 29 ноября 2012 г.);
Прогноз научно-технологического развития отраслей ТЭК России на период до 2035 года (утв. приказом Министра энергетики РФ 14 октября 2016 г.).
Энергетическая стратегия России до 2035 года (рассм. на заседании Правительства РФ в феврале 2017 г.);
Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2035 года (утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 9 июня 2017 г. № 1209-р); (рассматриваются электростанции мощностью 500 МВт и более);
программы (схемы) развития отраслей ТЭК и др.
Прочие документы (как правило, плохо взаимосвязанные программы и инициативы):
Национальная технологическая инициатива (в т.ч. «Энерджинет»);
государственные программы (в т.ч. энергосбережения);
программы импортозамещения, поддержки экспорта высокотехнологичной продукции;
Программа поддержки разработки новых технологий и др.
программы инновационного развития энергетических компаний и др.
ДПМ-2: а) развитие ВИЭ (1 ГВт в год и более), б) модернизация КЭС, в т.ч. газовых на базе ПСУ (пока нет отечественных больших ГТУ).
Это выгодно компаниям, но потеряют потребители энергии.

Замечания: необходимо участвовать в разработке
соответствующей нормативно-правовой базы.

Слайд 24

Перспективы научно-технологического развития энергетики
Первоочередная задача в электроэнергетике
России – глубокое технологическое

обновление ТЭЦ

* Более детально вопрос рассмотрен в статье
Филиппов С.П., Дильман М.Д. ТЭЦ в России: необходимость технологического обновления // Теплоэнергетика, 2018, N 11.

Слайд 25

Роль ТЭЦ в электроэнергетике России:
* На 01.01.2017 г.
** Без ТЭЦ малой

мощности, ТЭЦ, работающих в котельном режиме, и котельных, находящихся на балансе ТЭЦ

Слайд 26

Возрастная структура теплофикационных турбин ТЭЦ общего пользования:
Отработали 30 и более лет

– 45,2 ГВт или 75,3%.
Отработали 40 и более лет – 24,8 ГВт или 41,3%.
С промышленными ТЭЦ (более 7 ГВт) ситуация еще хуже).

Слайд 27

Эффективность работы ТЭЦ России (2016 г.):
* КИУМ рассчитан для високосного года.
**

Градация ТЭЦ по величине единичной электрической мощности теплофикационных установок: крупные – 100 МВт и выше, средние – 26-99 МВт, малые – 25 МВт и менее.

* Турбоустановки: малые – 25 МВт и менее, средние 25-100 МВт, крупные – 100 МВт и выше.

Слайд 28

Сопоставление комбинированного и раздельного производства электрической и тепловой энергии:
на природном газе

Раздельное-1: на основе НДТ.
Раздельное 2: на основе современных массовых технологий.
ВЫВОДЫ: газовые ТЭЦ и малые угольные ТЭЦ не конкурентоспособны с раздельным производством.

на угле

Слайд 29

Годовые режимы работы электростанций России: (2016 год)
! Конденсационная выработка ТЭЦ вытесняет более

эффективную генерацию КЭС, причем, круглогодично. Снижается КПД и КИУМ КЭС. Растут затраты.

- КЭС

- ТЭЦ, конденсационный режим

- ТЭЦ, теплофикационный режим

Все электростанции

КЭС и ТЭЦ

Выработка электроэнергии на ТЭЦ:
- в теплофикационном режиме – 52%;
- в конденсационном режиме – 48%, в т.ч. на газовых ТЭЦ – 47%, на угольных ТЭЦ – 52%.

На ТЭЦ в неэкономичном конденсационном режиме вырабатывается около 168 млрд. кВтч электроэнергии, в т.ч. 124 ТВтч – на газовых ТЭЦ и 44 ТВтч – на угольных ТЭЦ.

Слайд 30

Оценки необходимой тепловой мощности ТЭЦ
*

Слайд 31

Базовые принципы технологического обновления ТЭЦ:

Работа ТЭЦ исключительно по тепловому графику.
Использование только

отечественного оборудования (или лицензионного с высокой степенью локализации его изготовления на отечественных предприятиях, причем с обязательным освоением производства критически важных элементов и систем).
Отечественное оборудование должно быть конкурентоспособным с мировыми аналогами.
Перевод угольных ТЭЦ на природный газ с соответствующей заменой оборудования (где это возможно и экономически целесообразно).

Обновление газовых ТЭЦ тепловой мощностью 100 МВт и менее
целесообразно осуществлять на основе теплофикационных ГТУ.
На более крупных ТЭЦ базовую тепловую нагрузку покрывать
теплофикационными ПГУ, а полупиковую – ГТУ.
Пиковые нагрузки покрываются пиковыми котлами
(величина коэффициента теплофикации подлежит оптимизации).

Слайд 32

Обеспеченность технологического обновления ТЭЦ отечественным оборудованием:

Имеются конкурентоспособные отечественные ГТУ мощностью 16-25 МВт

(АО ОДК-Авиадвигатель, г. Пермь). КПД в простом цикле 35,5-37,2%, назначенный ресурс 100 тыс. часов. Обеспечивают КИТ 85-86%.
Нет конкурентоспособных отечественных ГТУ мощностью менее 16 МВт.
АО «РЭП Холдинг» (г. Санкт-Петербург) локализовал производство ГТУ F–класса мощностью 16 и 31 МВт по лицензии GE Oil & Gas (Nuovo Pignone S.p.A.) и ГТУ 21,9 МВт по лицензии Solar Turbines. КПД для ГТУ 31 МВт – 35%, ГТУ 21,9 МВт – 38,9% и ГТУ 16 МВт – 35,9 %. В теплофикационном варианте их использования КИТ превышает 80%. На базе ГТУ 31 МВт предлагаются ПГУ 42 и 84 МВт с КПД 46,7%. Рабочий ресурс 200 тыс. часов.
ООО «Русские Газовые Турбины» (г. Рыбинск) по лицензии компании General Electric производит ГТУ 6F.03 мощностью 82 МВт с КПД в простом цикле 36%, в комбинированном цикле (ПГУ-124 МВт и ПГУ-250 МВт) - 55%.
ПАО «ОДК-Сатурн» на основе лицензионного соглашения с украинской компанией «Зоря-Машпроект» разработал ГТУ мощностью 110 МВт с КПД 35,2% в простом цикле. В теплофикационном режиме КИТ равен 85%. Работы ведутся с 1991 г. Выпущено 6 серийных машин. Требуются значительные усилия по повышению их надежности и снижению выбросов NOx.
Совместное предприятие ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» (г. Санкт-Петербург) производит ГТУ SGT5-2000E мощностью 166-187 МВт с КПД 34,7% в простом цикле. ГТУ относится к достаточно устаревшему поколению E. Предлагаются ПГУ мощностью 250 МВт с КПД 52,4% и мощностью 505 МВт с КПД 52,9%.
Производство ГТУ на ЛМЗ свернуто. Имеются предложения по его восстановлению.

а) Степень локализации производства лицензионных ГТУ низкая.
б) Требуется государственная программа создания отечественных ГТУ в целях
обеспечения технологической независимости отечественной электроэнергетики.

Слайд 33

Распределение ТЭЦ по величине установленной электрической мощности
Более половины (51%) суммарной электрической

мощности ТЭЦ приходится на ТЭЦ единичной мощностью 500 МВт и менее, в т.ч. 49% на газовых ТЭЦ (31 ГВт).

Слайд 34

Оценки интегральных эффектов модернизации газовых ТЭЦ
*

Слайд 35

Сравнение удельных характеристик газовых ТЭЦ до и после модернизации
*

Слайд 36

Потребности в теплофикационном оборудовании для целей технологического обновления газовых ТЭЦ
*

Слайд 37

Предложения в проект решения (1):
Научно-технологические факторы становятся определяющими в дальнейшем развитии

энергетики страны и мира. Необходимо обеспечить научно-технологическую независимость ТЭК страны.
Ключевой задачей отечественной электроэнергетики в настоящее время следует признать техническое обновление ТЭЦ. Около 75% установленной электрической мощности ТЭЦ находится в работе более 30 лет. Прямым следствием эксплуатации устаревших ТЭЦ являются большие производственные расходы и соответствующие им высокие тарифы на тепловую энергию, а также низкая надежность поставок энергии потребителям и загрязнение окружающей среды городов.
Необходимо в кратчайшие сроки разработать две государственные программы: 1) Программу технологического обновления ТЭЦ и 2) Программу развития отечественного энергетического газотурбостроения. Их реализацию целесообразно осуществлять на условиях государственно-частного партнерства.
Техническое обновление ТЭЦ должно осуществляться исключительно на основе отечественного оборудования. Модернизацию нужно начинать с ТЭЦ небольшой и средней мощности, которая уже практически полностью обеспечена современным отечественным оборудованием.
Одновременно следует незамедлительно начать разработку конкурентоспособных отечественных ГТУ. Особого внимания и государственной поддержки требует создание ГТУ средней и большой мощности.
Технологическое обновление газовых ТЭЦ обеспечит ежегодную экономию около 15-17 млн.т у.т. Повысится надежность теплоснабжения потребителей. Будут уменьшены эксплуатационные затраты и откроются возможности для снижения тарифов на тепловую энергию.

Слайд 38

Предложения в проект решения (2):
Модернизации ТЭЦ должна стать первостепенной заботой государства,

поскольку ТЭЦ а) выполняют важнейшую социальную функцию – обеспечивают теплом около половины населения страны, не имеющих других источников теплоснабжения, и б) являются важнейшим элементом национальной безопасности – обеспечивают функционирование всех систем жизнеобеспечения в зимних условиях, что для северной страны имеет критическое значение.
Программа технологического обновления ТЭЦ обладает огромными мультипликативными эффектами в смежных отраслях экономики.
Необходимо интенсифицировать исследование в области научно-технологического развития энергетики страны, включая а) развитие соответствующей методологии (системно-технологических исследований), б) создания необходимого компьютерного инструментария (цифровых систем обработки больших данных и выработки обоснованных решений), в) формирования системы мониторинга НТП в энергетике и смежных отраслях и г) определения критических для энергетики страны технологий и обоснования организации соответствующих НИОКР.
Требует дальнейшего развития нормативно-правовая база в целях обеспечения реализации действенной научно-технологической политики в энергетике и создания эффективной инновационной системы.
Следует обратить внимание на целесообразность организации подготовки специалистов в области системно-технологических исследований в энергетике.

Перспективы научно-технологического развития энергетики

Содержание

Научно-технологическое развитие (НТР) энергетики определяется следующими основными факторами:1. Достижениями НТП в

Перспективы научно-технологического развития энергетикиЭнергетика индустриального периода: основные итоги развития *(первая половина

Основные итоги технологического развития энергетики индустриального периода:1. Вовлечение в ТЭБ новых

Основная стимулы технологического развития энергетики в 20 веке: Индустриализация, концентрация промышленного производства

Основные тенденции в развитии энергетики индустриального периода:Ресурсную основу энергетики индустриального периода

Перспективы научно-технологического развития энергетикиЭнергетика постиндустриального периода: основные особенности

Спрос на энергию в постиндустриальный период: Снижение темпов роста спроса на энергию.Опережающие

Предложение энергии в постиндустриальный период: Рост объемов и географии потребления природного газа (формирование

Технологическое развитие энергетики в постиндустриальный период:Энергетика является чрезвычайно инерционной отраслью. Срок службы

Перспективы научно-технологического развития энергетикиГлобальные технологические тренды в энергетике(мониторинг НТП в энергетике

Глобальное управление НТП и НТР: НТП является глобальным явлением.Концентрация «финишных» НИОКР и

Глобальные тенденции в энергетике. Возобновляемая энергетика: В первый период: автономное применение.Сейчас: превалирование «сетевых»

УСТАНОВЛЕННАЯ МОЩНОСТЬ ФЭП И ВЭУ В МИРЕИсточник данных: REN21ФЭПВЭУЗа 10 лет

ВЛИЯНИЕ МАССОВОГО ВНЕДРЕНИЯ ВИЭНА ЗАГРУЗКУ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Экономическая конкуренция ископаемых топлив и ВИЭ:Выводы:1) Исход борьбы ископаемых топлив и

Глобальные тенденции в энергетике. Газовая электрогенерация: Падение глобального спроса на энергетические ГТУ мощностью

Перспективы научно-технологического развития энергетикиЭлектроэнергетика России: Текущее состояние

Приоритет реновации «накопленных» мощностей:В «период застоя» (1970-1985 гг.) приоритетом было расширение

Структура электроэнергетики России:1. Установленная мощность электростанций России (2015 г.) – 257

Динамика изменения потребления электроэнергии и мощности по ЕЭС России :По данным

Балансы мощности в часы прохождения максимума электрических нагрузок в 2016 и

Управление научно-технологическим развитием энергетики: Документы стратегического планирования в энергетике: Новый «майский указ

Перспективы научно-технологического развития энергетикиПервоочередная задача в электроэнергетике России – глубокое технологическое

Роль ТЭЦ в электроэнергетике России:* На 01.01.2017 г.** Без ТЭЦ малой

Возрастная структура теплофикационных турбин ТЭЦ общего пользования:Отработали 30 и более лет

Эффективность работы ТЭЦ России (2016 г.):* КИУМ рассчитан для високосного года.**

Сопоставление комбинированного и раздельного производства электрической и тепловой энергии:на природном газе

Годовые режимы работы электростанций России: (2016 год)! Конденсационная выработка ТЭЦ вытесняет более

Оценки необходимой тепловой мощности ТЭЦ *

Базовые принципы технологического обновления ТЭЦ: Работа ТЭЦ исключительно по тепловому графику.Использование только

Обеспеченность технологического обновления ТЭЦ отечественным оборудованием: Имеются конкурентоспособные отечественные ГТУ мощностью 16-25 МВт

Распределение ТЭЦ по величине установленной электрической мощностиБолее половины (51%) суммарной электрической

Оценки интегральных эффектов модернизации газовых ТЭЦ*

Сравнение удельных характеристик газовых ТЭЦ до и после модернизации*

Потребности в теплофикационном оборудовании для целей технологического обновления газовых ТЭЦ *

Предложения в проект решения (1):Научно-технологические факторы становятся определяющими в дальнейшем развитии

Предложения в проект решения (2):Модернизации ТЭЦ должна стать первостепенной заботой государства,

Похожие презентации